TEDYouth 2013
Henry Lin: What we can learn from galaxies far, far away
Henry Lin: O que podemos aprender com as galáxias muito, muito distantes?
Filmed:
Readability: 4
1,400,407 views
Numa divertida e emocionante palestra, o adolescente Henry Lin olha para algo inesperado no céu: distantes aglomerados de galáxias. Estudando as propriedades das maiores peças do universo, diz o premiado vencedor da Feira de Ciência da Intel, podemos aprender bastante acerca dos mistérios científicos do nosso próprio mundo e da nossa galáxia.
Henry Lin - Student scientist
At 17, Henry Lin won an Intel Foundation Young Scientist Award for his mathematical models of distant galaxy clusters. Full bio
At 17, Henry Lin won an Intel Foundation Young Scientist Award for his mathematical models of distant galaxy clusters. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
Here are some images of clusters of galaxies.
0
934
3334
Eis algumas imagens de aglomerados de galáxias.
00:16
They're exactly what they sound like.
1
4268
1833
Eles são exatamente como parecem.
00:18
They are these huge collections of galaxies,
2
6101
2553
São enormes conjuntos de galáxias,
00:20
bound together by their mutual gravity.
3
8654
2255
unidas pelas suas gravidades mútuas.
00:22
So most of the points that you see on the screen
4
10909
2662
Assim, a maior parte dos pontos
que veem no ecrã
que veem no ecrã
00:25
are not individual stars,
5
13571
2529
não são estrelas individuais
00:28
but collections of stars, or galaxies.
6
16100
2836
mas sim conjuntos de estrelas ou galáxias.
00:30
Now, by showing you some of these images,
7
18936
2331
Agora, mostrando-vos algumas destas imagens,
00:33
I hope that you will quickly see that
8
21267
1747
espero que rapidamente se apercebam de que
00:35
galaxy clusters are these beautiful objects,
9
23014
2680
os aglomerados de galáxias são belos objetos,
00:37
but more than that,
10
25694
1493
mas mais do que isso,
00:39
I think galaxy clusters are mysterious,
11
27187
2663
penso que os aglomerados de galáxias
são misteriosos,
são misteriosos,
00:41
they are surprising,
12
29850
1553
surpreendentes
00:43
and they're useful.
13
31403
1417
e úteis.
00:44
Useful as the universe's most massive laboratories.
14
32820
3531
Úteis como os maiores laboratórios do universo.
00:48
And as laboratories, to describe galaxy clusters
15
36351
3636
E como laboratórios,
descrever aglomerados de galáxias
descrever aglomerados de galáxias
00:51
is to describe the experiments
16
39987
1865
é descrever as experiências
00:53
that you can do with them.
17
41852
1553
que podemos fazer com eles.
00:55
And I think there are four major types,
18
43405
2280
E penso que existem quatro tipos principais,
00:57
and the first type that I want to describe
19
45685
2584
e o primeiro tipo que quero descrever
01:00
is probing the very big.
20
48269
2219
é analisar o muito grande.
01:02
So, how big?
21
50488
1695
Então, quão grande?
01:04
Well, here is an image of a particular galaxy cluster.
22
52183
4251
Bem, eis a imagem de um
aglomerado de galáxias em particular.
aglomerado de galáxias em particular.
01:08
It is so massive that the light passing through it
23
56434
2969
É tão grande que a luz que passa através dele
01:11
is being bent, it's being distorted
24
59403
2615
é dobrada, é distorcida
01:14
by the extreme gravity of this cluster.
25
62018
2509
pela gravidade extrema deste aglomerado.
01:16
And, in fact, if you look very carefully
26
64527
1804
E na realidade, se olharem atentamente
01:18
you'll be able to see rings around this cluster.
27
66331
2700
poderão ver anéis à volta deste aglomerado.
01:21
Now, to give you a number,
28
69031
1549
Para vos dar um número,
01:22
this particular galaxy cluster
29
70580
1783
este aglomerado em específico
01:24
has a mass of over one million billion suns.
30
72363
4208
tem a massa de mil biliões de sóis.
01:28
It's just mind-boggling how
massive these systems can get.
massive these systems can get.
31
76571
3313
É simplesmente impressionante o quão massivos
estes sistemas podem ser.
estes sistemas podem ser.
01:31
But more than their mass,
32
79884
1501
Mas mais do que a sua massa,
01:33
they have this additional feature.
33
81385
1974
eles têm uma característica adicional.
01:35
They are essentially isolated systems,
34
83359
2344
São, na sua essência, sistemas isolados,
01:37
so if we like, we can think of them
35
85703
2222
assim, se quisermos, podemos pensar neles
01:39
as a scaled-down version of the entire universe.
36
87925
3270
como uma versão reduzida de todo o universo.
01:43
And many of the questions that we might have
37
91195
2002
E muitas das questões que possamos ter
01:45
about the universe at large scales,
38
93197
1968
acerca do universo em grande escala,
01:47
such as, how does gravity work?
39
95165
1915
tais como:
De que forma funciona a gravidade?
De que forma funciona a gravidade?
01:49
might be answered by studying these systems.
40
97080
3032
podem ser respondidas estudando estes sistemas.
01:52
So that was very big.
41
100112
1333
Então, esse era muito grande.
01:53
The second things is very hot.
42
101445
1885
A segunda coisa é muito quente.
01:55
Okay, if I take an image of a galaxy cluster,
43
103330
2783
Ok, se eu pegar numa imagem de
um aglomerado de galáxias
um aglomerado de galáxias
01:58
and I subtract away all of the starlight,
44
106113
2917
e lhe retirar toda a luz das estrelas,
02:01
what I'm left with is this big, blue blob.
45
109030
2795
tudo o que me resta é esta enorme
mancha azul.
mancha azul.
02:03
This is in false color.
46
111825
1485
Esta é uma cor falsa.
02:05
It's actually X-ray light that we're seeing.
47
113310
2349
Na realidade é luz raio X o que estamos a ver.
02:07
And the question is, if it's not galaxies,
48
115659
2661
E a pergunta é, se não são as galáxias,
02:10
what is emitting this light?
49
118320
2199
então o que estará a emitir esta luz?
02:12
The answer is hot gas,
50
120519
1900
A resposta é: gás quente,
02:14
million-degree gas --
51
122419
1823
gás a um milhão de graus —
02:16
in fact, it's plasma.
52
124242
1657
na realidade, é plasma.
02:17
And the reason why it's so hot
53
125899
1659
E a razão pelo qual é tão quente
02:19
goes back to the previous slide.
54
127558
1980
leva-nos ao diapositivo anterior.
02:21
The extreme gravity of these systems
55
129538
2740
A gravidade extrema destes sistemas
02:24
is accelerating particles of gas to great speeds,
56
132278
3042
acelera partículas de gás a grandes velocidades
02:27
and great speeds means great temperatures.
57
135320
2582
e grandes velocidades significam
altas temperaturas.
altas temperaturas.
02:29
So this is the main idea,
58
137902
1719
Isto é a ideia principal,
02:31
but science is a rough draft.
59
139621
2366
mas a ciência é um rascunho.
02:33
There are many basic properties about this plasma
60
141987
2551
Existem várias propriedades básicas
deste plasma
deste plasma
02:36
that still confuse us,
61
144538
1698
que ainda nos confundem,
02:38
still puzzle us,
62
146236
1333
nos intrigam
02:39
and still push our understanding
63
147569
2086
e ainda impelem o nosso conhecimento
02:41
of the physics of the very hot.
64
149655
2039
da física do muito quente.
02:43
Third thing: probing the very small.
65
151694
3427
Terceira coisa: analisar o muito pequeno.
02:47
Now, to explain this, I need to tell you
66
155121
2846
Para vos explicar isto, preciso de vos contar
02:49
a very disturbing fact.
67
157967
2020
um facto muito perturbante.
02:51
Most of the universe's matter
68
159987
2790
A maior parte da matéria do universo
02:54
is not made up of atoms.
69
162777
1811
não é feito de átomos.
02:56
You were lied to.
70
164588
1950
Enganaram-vos.
02:58
Most of it is made up of something
very, very mysterious,
very, very mysterious,
71
166538
3127
A maior parte é feito de algo muito,
muito misterioso
muito misterioso
03:01
which we call dark matter.
72
169665
2122
a que chamamos matéria negra.
03:03
Dark matter is something that
doesn't like to interact very much,
doesn't like to interact very much,
73
171787
3667
A matéria negra é algo que
não gosta muito de interagir,
não gosta muito de interagir,
03:07
except through gravity,
74
175454
1668
exceto através da gravidade
03:09
and of course we would like to learn more about it.
75
177122
1612
e, é claro, gostaríamos de aprender mais
sobre ela.
sobre ela.
03:10
If you're a particle physicist,
76
178734
1543
Se forem um físico de partículas,
03:12
you want to know what happens
when we smash things together.
when we smash things together.
77
180277
2509
vão querer saber o que acontece quando fazemos
chocar coisas umas contra as outras.
chocar coisas umas contra as outras.
03:14
And dark matter is no exception.
78
182786
1990
E a matéria negra não é exceção.
03:16
Well, how do we do this?
79
184776
1660
Bom, como é que fazemos isso?
03:18
To answer that question,
80
186436
1491
Para responder a essa questão,
03:19
I'm going to have to ask another one,
81
187927
1393
vou ter que fazer outra pergunta,
03:21
which is, what happens when galaxy clusters collide?
82
189320
3166
que é: O que acontece quando
aglomerados de galáxias colidem?
aglomerados de galáxias colidem?
03:24
Here is an image.
83
192486
2310
Eis uma imagem.
03:26
Since galaxy clusters are representative
84
194796
3191
Uma vez que os aglomerados de galáxias
03:29
slices of the universe, scaled-down versions.
85
197987
3124
são partes representativas do universo,
em versão reduzida,
em versão reduzida,
03:33
They are mostly made up of dark matter,
86
201111
2123
são compostos maioritariamente de matéria negra
03:35
and that's what you see in this bluish purple.
87
203234
2553
e é isso que veem neste púrpura azulado.
03:37
The red represents the hot gas,
88
205787
1617
O vermelho representa o gás quente
03:39
and, of course, you can see many galaxies.
89
207404
1967
e, claro, podem ver muitas galáxias.
03:41
What's happened is a particle accelerator
90
209371
2365
O que aconteceu é o mesmo que
num acelerador de partículas
num acelerador de partículas
03:43
at a huge, huge scale.
91
211736
1891
porém a muito grande, grande escala.
03:45
And this is very important,
92
213627
1777
E isto é muito importante
03:47
because what it means is that very, very small
93
215404
1883
porque o que significa é que efeitos
muito, muito pequenos
muito, muito pequenos
03:49
effects that might be difficult to detect in the lab,
94
217287
3084
que dificilmente seriam detetados
num laboratório,
num laboratório,
03:52
might be compounded and compounded
95
220371
2179
podem ser compostos e recompostos
03:54
into something that we could
possibly observe in nature.
possibly observe in nature.
96
222550
3809
em algo que possivelmente poderemos
observar na Natureza.
observar na Natureza.
03:58
So, it's very funny.
97
226359
1512
Então, é muito divertido.
03:59
The reason why galaxy clusters
98
227871
1948
A razão pela qual os aglomerados de galáxias
04:01
can teach us about dark matter,
99
229819
1666
nos podem ensinar acerca da matéria negra,
04:03
the reason why galaxy clusters
100
231485
1750
a razão pela qual os aglomerados de galáxias
04:05
can teach us about the physics of the very small,
101
233235
2553
nos podem ensinar acerca da física
do muito pequeno
do muito pequeno
04:07
is precisely because they are so very big.
102
235788
3031
é precisamente por serem muito grandes.
04:10
Fourth thing: the physics of the very strange.
103
238819
4085
Quarta coisa: a física do muito estranho.
04:14
Certainly what I've said so far is crazy.
104
242904
3050
Certamente o que disse até agora é de loucos.
04:17
Okay, if there's anything stranger
105
245954
2283
Ok, se existe algo mais estranho
04:20
I think it has to be dark energy.
106
248237
2417
penso que tem que ser a energia negra.
04:22
If I throw a ball into the air,
107
250654
1717
Se atirar uma bola ao ar,
04:24
I expect it to go up.
108
252371
1798
espero que ela suba.
04:26
What I don't expect is that it go up
109
254169
2124
O que não espero é que suba
04:28
at an ever-increasing rate.
110
256293
2166
a uma velocidade cada vez maior.
04:30
Similarly, cosmologists understand why
111
258459
2745
Da mesma forma, os cosmólogos compreendem
04:33
the universe is expanding.
112
261204
1582
porque é que o universo se está a expandir.
04:34
They don't understand why it's expanding
113
262786
2168
O que não percebem é porque ele se expande
04:36
at an ever-increasing rate.
114
264954
1938
a uma velocidade cada vez maior.
04:38
They give the cause of this
115
266892
1678
Eles deram à causa desta
04:40
accelerated expansion a name,
116
268570
1592
expansão acelerada um nome,
04:42
and they call it dark energy.
117
270162
1884
e chamaram-lhe energia negra.
04:44
And, again, we want to learn more about it.
118
272046
2688
E uma vez mais, queremos aprender mais
acerca disso.
acerca disso.
04:46
So, one particular question that we have is,
119
274734
2387
Assim, uma pergunta em particular que temos é
04:49
how does dark energy affect the universe
120
277121
2695
como é que a energia negra afeta o universo
04:51
at the largest scales?
121
279816
1618
às escalas maiores?
04:53
Depending on how strong it is,
122
281434
1459
Depende do quão forte ela for,
04:54
maybe structure forms faster or slower.
123
282893
3261
talvez a estrutura se forme mais rapidamente
ou mais lentamente.
ou mais lentamente.
04:58
Well, the problem with the large-scale structure
124
286154
2549
Bom, o problema da estrutura de larga escala
05:00
of the universe is that it's horribly complicated.
125
288703
2338
do universo é que é horrivelmente complicada.
05:03
Here is a computer simulation.
126
291041
2329
Eis uma simulação por computador.
05:05
And we need a way to simplify it.
127
293370
2128
E precisamos de uma forma de a simplificar.
05:07
Well, I like to think about this using an analogy.
128
295498
3571
Bem, gosto de pensar nisto como uma analogia.
05:11
If I want to understand the sinking of the Titanic,
129
299069
2718
Se quiser compreender o naufrágio do Titanic,
05:13
the most important thing to do
130
301787
1666
a coisa mais importante a fazer
05:15
is not to model the little positions
131
303453
1781
não é fazer modelos das posições
05:17
of every single little piece of the boat that broke off.
132
305234
2921
de todas as pequenas peças do barco
que se partiram.
que se partiram.
05:20
The most important thing to do is
133
308155
1665
O mais importante a fazer é
05:21
to track the two biggest parts.
134
309820
2001
localizar as duas grandes partes.
05:23
Similarly, I can learn a lot about the universe
135
311821
3832
Da mesma forma, posso aprender muito
acerca do universo
acerca do universo
05:27
at the largest scales
136
315653
1467
à maior escala
05:29
by tracking its biggest pieces
137
317120
1751
localizando as maiores peças
05:30
and those biggest pieces are clusters of galaxies.
138
318871
3991
e essas maiores peças são
os aglomerados de galáxias
os aglomerados de galáxias
05:34
So, as I come to a close,
139
322862
2956
Então, como cheguei ao final,
05:37
you might feel slightly cheated.
140
325818
2002
podem-se estar a sentir um pouco enganados.
05:39
I mean, I began by talking about
141
327820
2250
Quero dizer, comecei a falar acerca
05:42
how galaxy clusters are useful,
142
330070
2083
de como os aglomerados de galáxias são úteis
05:44
and I've given some reasons,
143
332153
1500
e dei algumas razões,
05:45
but what is their use really?
144
333653
2600
mas na realidade, qual é a sua utilidade?
05:48
Well, to answer this,
145
336253
2117
Bem, para responder a isso
05:50
I want to give you a quote by Henry Ford
146
338370
2616
tenho que citar Henry Ford
05:52
when he was asked about cars.
147
340986
1486
quando lhe perguntaram acerca de carros.
05:54
He had this to say:
148
342472
1359
Ele disse isto:
05:55
"If I had asked people what they wanted,
149
343831
2289
"Se eu tivesse perguntado às pessoas
o que elas queriam,
o que elas queriam,
05:58
they would have said faster horses."
150
346120
2783
elas teriam dito cavalos mais rápidos."
06:00
Today, we as a society are faced
151
348903
2501
Hoje, nós como sociedade, enfrentamos
06:03
with many, many difficult problems.
152
351404
2218
muitos, muitos problemas difíceis.
06:05
And the solutions to these
problems are not obvious.
problems are not obvious.
153
353622
3831
E as soluções para esses problemas
não são óbvias.
não são óbvias.
06:09
They are not faster horses.
154
357453
2167
Não são cavalos mais rápidos.
06:11
They will require an enormous amount of
155
359620
2242
Vão requerer quantidades enormes
06:13
scientific ingenuity.
156
361862
1706
de criatividade científica.
06:15
So, yes, we need to focus,
157
363568
1586
Sim, precisamos de nos focar,
06:17
yes, we need to concentrate,
158
365154
1750
sim, precisamos nos concentrar,
06:18
but we also need to remember that
159
366904
1966
mas precisamos também de nos lembrar que
06:20
innovation, ingenuity, inspiration --
160
368870
2835
inovação, criatividade, inspiração —
06:23
these things come
161
371705
1332
todas essas coisas aparecem
06:25
when we broaden our field of vision
162
373037
1688
quando alargamos o nosso campo de visão,
06:26
when we step back
163
374725
1340
quando recuamos,
06:28
when we zoom out.
164
376065
1349
quando afastamos a imagem.
06:29
And I can't think of a better way to do this than
165
377414
1823
E não consigo encontrar melhor forma de o fazer
06:31
by studying the universe around us. Thanks.
166
379237
3755
senão estudando o universo que nos rodeia.
Obrigado.
Obrigado.
06:34
(Applause)
167
382992
2949
(Aplausos)
ABOUT THE SPEAKER
Henry Lin - Student scientistAt 17, Henry Lin won an Intel Foundation Young Scientist Award for his mathematical models of distant galaxy clusters.
Why you should listen
Henry Lin studies the very hot, very large and very strange -- that is, distant galaxy clusters. (Obviously.) Lin, who matriculated at Harvard University in the fall of 2013, thinks we can learn a lot about astrophysics by studying these giant celestial bodies. In early 2013 he won the Intel Foundation Young Scientist Award, the second-highest award at the Intel Science Fair, for his models of far-away galaxies. Lin is a graduate of Caddo Magnet High School in Shreveport, Louisiana.
Henry Lin | Speaker | TED.com